[한국기술뉴스] 세종대학교 건축공학전공 안윤규 교수 연구팀이 연속 레이저와 적외선 카메라를 이용해 풍력발전기 날개의 손상 여부를 손쉽게 검사하는 모니터링 시스템을 개발했다. 개발된 기술은 세종대학교 산학협력단을 통해 2017년 7월 12일 특허를 출원(출원번호 제1020170088582호)했다. 특허 명칭은 '회전 구조물 모니터링을 위한 연속파 라인 레이저 열화상 장치 및 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다. 

[기자] 

풍력발전기는 바람에 의해 날개가 회전하면서 발생하는 운동에너지를 전기로 변환하는 발전기입니다. 바람이 강하게 불면 날개 속도가 빨라져 빗물, 우박 등 공기 속 이물질과 충격이 발생할 수 있습니다. 충격으로 인해 날개가 손상되면 발전 효율이 낮아지고 파손에 대한 우려가 있습니다. 이에 풍력발전기의 날개를 주기적으로 검사 및 유지보수하는 것이 중요합니다.

세종대학교 연구팀은 회전 구조물의 손상 여부를 손쉽게 검사할 수 있는 모니터링 장치를 개발했습니다. 연속파 라인 레이저와 열파측정기를 이용해 회전 중인 구조물을 측정하고 모니터링할 수 있습니다. 연속파 라인 레이저로, 회전하는 구조물을 조사해 구조물로부터 열을 사방으로 방출시킵니다. 방사된 열을 열파측정기로 계측해 열화상 데이터를 추출합니다. 만약 구조물에 손상이 발생하면, 손상영역에서 열파가 반사돼 손상부위만 상이한 온도분포를 나타내게 됩니다. 연속으로 측정하는 열화상 이미지들을 통합해 표면 평균온도를 산출하고 이를 소거하면 손상 영역을 손쉽게 검출할 수 있습니다.

개발된 기술을 활용하면 회전 구조물의 손상여부를 직접 방문해서 진행하는 육안검사 없이 원격으로 상태를 진단할 수 있습니다. 또한 날개의 손상으로 발생하는 발전효율 감소와 파손에 대한 문제를 조기에 해결할 수 있어 풍력발전 산업의 경쟁력 향상에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.